[实用新型]一种磁控高频接触式电子开关及应用该开关的变流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高频电子开关及其应用领域，具体地，涉及一种磁控高频接触式电子开关及应用该开关的变流器。

背景技术

由于风力发电技术的开发和应用，变流器成为了风力发电机组不可缺少的重要部件，变流器的核心元器件IGBT则成为变流器可靠性运行的关键。

IGBT作为一种高频电子开关，可实现直流到交流的逆变，以及交流到直流的可控整流，例如：逆变是通过电力电子开关产生高频不同脉宽的脉冲，再经过LCL滤波，从而产生较为平滑的正弦波形，整流同样也是通过电力电子开关将不规则的电源波形切割成高频脉冲，再通过整流滤波，从而得到较为平滑的直流电压。

因此变流器的核心部件IGBT可以视其为一种高频电子开关，开关的作用就是关断闭合电路或使断开电路导通，因此“导通”与“关断”则成为关键，目前可以实现的电路导通或关断的方式有两种，第一种是通过电力电子开关使电路导通过或关断，第二种就是导体接触导通或关断。

其中，第一种IGBT可实现，目前风力发电机组变流器的核心部件基本为IGBT,通过各种复杂的调制信号控制IGBT的导通和关断实现逆变和整流，IGBT为电力电子设备，主要由硅等半导体材料组成，制造工艺要求较高，制造成本较高，技术难度较大；在运行过程中释放出较大的热量，必须使用大功率散热系统；运行过程中对对设备的绝缘性能要求较高，如绝缘下降，容易导致IGBT被击穿，造成永久性的损坏，另外，IGBT在实际应用中经常会出现异常失效等现象。

第二种为普通的接触器就可以实现，但接触器的开关速度绝对赶不上IGBT2KHZ的开关频率，如何使普通接触导通的速度加快，从而使普通接触导通元器件成为IGBT的替代品，克服目前IGBT存在的各种缺陷，是目前的一个重要研究方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁控高频接触式电子开关，可以作为高频电子开关，替换成本较高的IGBT，降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种磁控高频接触式电子开关，包括：导电金属壳体，所述导电金属壳体底部设置有电源输入端，对应地，壳体上设置有电源输出端，且所述电源输出端通过绝缘隔离介质与导电金属壳体连接；在所述导电金属壳体内设置有振动体，所述振动体一端通过弹性导电金属与所述电源输出端连接；所述振动体外壁绕有线圈，所述线圈外围设置有永磁铁；所述导电金属壳体上设置有与线圈连接的控制端及控制接地端，所述控制端及控制接地端通过绝缘隔离介质与导电金属壳体连接；所述振动体在永磁铁及线圈的控制下往复运动，且运动过程中，振动体另一端与导电金属壳体底部的电源输入端不断导通、关断。

进一步地，所述电源输入端与电源输出端相互替换。

进一步地，所述导电金属壳体内形成密封腔室，所述密封腔室为真空或设置惰性气体的腔室。

进一步地，所述导电金属壳体为圆柱型。

进一步地，所述绝缘隔离介质为陶瓷。

本实用新型的另一个目的在于提供一种应用上述开关的变流器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供了一种以磁场为触发源、并以接触“导通”和“关断”方式制作的高频电力电子开关，可以替代现有的IGBT，在满足高频开关的同时，还可以节省成本，且制作工艺环境要求不高，另外还可以克服IGBT在实际应用中经常会出现异常失效，过电压击穿等缺陷。

2、振动体的一端与电源输出或输入端之间连接有弹性导电金属，其为高频振动触点，可以起到导电及驱动振动体另一端（高频开关触点）与电源输入或输出端分离的作用。

3、将振动体一端（高频开关触点）置于真空或在惰性气体的腔室中，可以防止高频接触过程中出现拉弧现象。

4、本实用新型的变流器，由于采用上述磁控高频接触式电子开关来替换IGBT，可大大降低变流器的成本，同时如果损坏可以进行维护，继续使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为普通扬声器截面图；

图2为本实用新型的高频接触式电子开关截面图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1